[發(fā)明專利]一種復(fù)合CoSb3方鈷礦基熱電材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910511473.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112086552A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王培僑;聶革;劉敏勝;耿金峰;齊會(huì)龍;曹聰帥;房娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新奧科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): H01L35/18
• 分類號(hào): H01L35/18;H01L35/34;B22F3/105;B22F9/24
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 蘆玲玲

1.一種復(fù)合CoSb₃方鈷礦基熱電材料，其特征在于，所述熱電材料的化學(xué)式如下：M_xCoSb₃+yA，其中：A為納米空心金屬球，x的取值范圍為0＜x≤0.4，0＜y≤3%， y為納米空心金屬球占M_xCoSb₃基體的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；M為摻雜的堿金屬、堿土金屬、稀土元素、鋁元素和鐵元素中的一種或多種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合CoSb₃方鈷礦基熱電材料，其特征在于，所述熱電材料的化學(xué)式中：x=0.2，y=2.3%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合CoSb₃方鈷礦基熱電材料，其特征在于，所述納米空心金屬球的電導(dǎo)率大于等于5×10⁵S/m。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的復(fù)合CoSb₃方鈷礦基熱電材料，其特征在于，所述納米空心金屬球?yàn)榧{米空心Ag球、納米空心Au球或納米空心Cu球。

5.一種如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的復(fù)合CoSb₃方鈷礦基熱電材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

制備納米空心金屬球；

制備M_xCoSb₃固態(tài)材料；

將一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的納米空心金屬球與M_xCoSb₃固態(tài)材料混合后，在真空環(huán)境下燒結(jié)，制得納米空心金屬球分布于CoSb₃基熱電材料基體內(nèi)的復(fù)合CoSb₃方鈷礦基熱電材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合CoSb₃方鈷礦基熱電材料的制備方法，其特征在于，所述制備的納米空心金屬球?yàn)榧{米空心銀球，其制備步驟包括：

步驟（1），配制溴化鉀與十六烷基三甲基溴化銨的混合溶液，其中，溴化鉀的物質(zhì)的量濃度為10-18mmol/L，十六烷基三甲基溴化銨的物質(zhì)的量濃度為0-4mmol/L；并在混合液中加入適量蜂蠟，直至蜂蠟的質(zhì)量濃度為2-6g/L后，于60-80℃水浴中加熱1-4h后，降溫至室溫后乳化；

步驟（2），向上述乳化液中加入適量物質(zhì)的量濃度為40-80 mmol/L的苯二酚溶液，混合后置于黑暗環(huán)境中，依次向混合液中加入pH值為3-4的檸檬酸緩沖溶液和適量物質(zhì)的量濃度為0.5-2mol/L的硝酸銀溶液；

步驟（3），將步驟（2）得到的混合液倒入60-80℃的乙醇溶液中，收集沉淀物，清洗并干燥后，即可得到納米空心銀球。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合CoSb₃方鈷礦基熱電材料的制備方法，其特征在于，所述制備M_xCoSb₃固態(tài)材料步驟包括：

按照M_xCoSb₃的化學(xué)計(jì)量比，稱取金屬M(fèi)、Co、Sb混合后放入真空容器中，緩慢升溫至第一預(yù)設(shè)溫度使其熔融，保溫一段時(shí)間后淬火形成M_xCoSb₃固態(tài)材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合CoSb₃方鈷礦基熱電材料的制備方法，其特征在于，在所述納米空心金屬球和所述M_xCoSb₃固態(tài)材料進(jìn)行復(fù)合之前，將淬火后的M_xCoSb₃固態(tài)材料加熱至第二預(yù)設(shè)溫度，退火處理一段時(shí)間，得到穩(wěn)定的M_xCoSb₃固態(tài)材料。